基于RocketMQ实现分布式事务

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背景

在一个微服务架构的项目中,一个业务操作可能涉及到多个服务,这些服务往往是独立部署,构成一个个独立的系统。这种分布式的系统架构往往面临着分布式事务的问题。为了保证系统数据的一致性,我们需要确保这些服务中的操作要么全部成功,要么全部失败。通过使用RocketMQ实现分布式事务,我们可以协调这些服务的操作,保证数据的一致性。

功能原理

RocketMQ的分布式事务消息功能,在普通消息基础上,支持二阶段的提交。将二阶段提交和本地事务绑定,实现全局提交结果的一致性。

整个事务消息的详细交互流程如下图所示:

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1、生产者将消息发送至RocketMQ服务端。

2、RocketMQ服务端将消息持久化成功之后,向生产者返回Ack确认消息已经发送成功,此时消息被标记为"暂不能投递",这种状态下的消息即为半事务消息。

3、生产者开始执行本地事务逻辑。

4、生产者根据本地事务执行结果向服务端提交二次确认结果(Commit或是Rollback),服务端收到确认结果后处理逻辑如下:

  • 二次确认结果为Commit:服务端将半事务消息标记为可投递,并投递给消费者。

  • 二次确认结果为Rollback:服务端将回滚事务,不会将半事务消息投递给消费者。

5、在断网或者是生产者应用重启的特殊情况下,若服务端未收到生产者提交的二次确认结果,或服务端收到的二次确认结果为Unknown未知状态,经过固定时间后,服务端将对消息生产者集群中任一生产者实例发起消息回查。

6、生产者收到消息回查后,需要检查对应消息的本地事务执行的最终结果。

7、生产者根据检查到的本地事务的最终状态再次提交二次确认,服务端仍按照步骤4对半事务消息进行处理。

注意问题

消息类型
事务消息仅支持在MessageType为Transaction的主题使用,即事务消息只能发送至类型为事务消息的主题中。

消息消费
RocketMQ事务消息保证生产者本地事务和下游消息发送事务的一致性,但不保证消息消费结果和上游事务的一致性。因此需要下游业务自行保证消息正确处理,建议消费端做好消费重试。

中间状态
RocketMQ事务消息一致性为最终一致性,即在消息提交到下游消费端处理完成之前,下游和上游事务之间的状态会不一致。因此,事务消息仅适合能接受异步执行的场景。

事务超时
RocketMQ事务消息的生命周期存在超时机制,即半事务消息被生产者发送服务端后,如果在指定时间内服务端无法确认提交或者回滚状态,则消息默认会被回滚。

示例代码

以下为RocketMQ 4.x版本事务消息示例代码,

import org.apache.rocketmq.client.producer.LocalTransactionState;
import org.apache.rocketmq.client.producer.TransactionListener;
import org.apache.rocketmq.client.producer.TransactionMQProducer;
import org.apache.rocketmq.common.message.Message;
import org.apache.rocketmq.common.message.MessageExt;

import java.util.concurrent.*;

public class RocketMqTransactionDemo {
	public static void main(String[] args) throws Exception {
		// 创建事务消息生产者
		TransactionMQProducer producer = new TransactionMQProducer("transaction_producer");
		producer.setNamesrvAddr("127.0.0.1:9876");

		// 设置事务监听器
		TransactionListener transactionListener = new MyTransactionListener();
		producer.setTransactionListener(transactionListener);

		// 设置事务回查的线程池,可以不必设置,如果不设置也会默认生成一个
		ExecutorService executorService = new ThreadPoolExecutor(2, 5, 100, TimeUnit.SECONDS, new ArrayBlockingQueue <Runnable> (2000), new ThreadFactory() {
			@Override
			public Thread newThread(Runnable r) {
				Thread thread = new Thread(r);
				thread.setName("client-transaction-msg-check-thread");
				return thread;
			}
		});
		producer.setExecutorService(executorService);

		// 启动生产者
		producer.start();

		// 发送事务消息
		Message message = new Message("transaction_topic", "test_tag", "test_key", "Hello RocketMQ".getBytes());
		producer.sendMessageInTransaction(message, null);

		// 关闭生产者
		producer.shutdown();
	}
}

/**
 * 事务监听器
 */
class MyTransactionListener implements TransactionListener {
	@Override
	public LocalTransactionState executeLocalTransaction(Message msg, Object arg) {
		// 执行本地事务操作
		System.out.println("执行本地事务操作,消息内容:" + new String(msg.getBody()));
		return LocalTransactionState.COMMIT_MESSAGE; // 提交事务,允许消费者消费该消息
		// return LocalTransactionState.ROLLBACK_MESSAGE;// 回滚事务,消息将被丢弃不允许消费。
		// return LocalTransactionState.UNKNOW;// 暂时无法判断状态,等待固定时间以后Broker端根据回查规则向生产者进行消息回查。
	}

	@Override
	public LocalTransactionState checkLocalTransaction(MessageExt msg) {
		// 检查本地事务状态
		System.out.println("检查本地事务状态,消息内容:" + new String(msg.getBody()));
		return LocalTransactionState.COMMIT_MESSAGE;
	}
}

代码解释:
1、事务消息的生产者使用TransactionMQProducer创建。
2、MyTransactionListener作为事务监听器,实现了接口TransactionListener,该接口有两个方法,分别是:

  • executeLocalTransaction
    半事务消息发送成功后,执行本地事务的方法,具体执行完本地事务后,可以在该方法中返回以下三种状态:
    LocalTransactionState.COMMIT_MESSAGE: 提交事务,允许消费者消费该消息。
    LocalTransactionState.ROLLBACK_MESSAGE: 回滚事务,消息将被丢弃不允许消费。
    LocalTransactionState.UNKNOW: 暂时无法判断状态,等待固定时间以后RocketMQ服务端根据回查规则向生产者进行消息回查。

  • checkLocalTransaction
    二次确认消息没有收到,RocketMQ服务端回查生产者端事务结果的方法。回查规则:本地事务执行完成后,若RocketMQ服务端收到的本地事务返回状态为LocalTransactionState.UNKNOW,或生产者应用退出导致本地事务未提交任何状态。则RocketMQ服务端会向消息生产者发起事务回查,第一次回查后仍未获取到事务状态,则之后每隔一段时间会再次回查。

posted @ 2024-03-12 08:57  Y00  阅读(368)  评论(0编辑  收藏  举报